EGR(Exhaust Gas Recirculation, 배기가스 재순환 장치)

 

DPF(디젤 미립자 필터, Diesel Particulate Filter)

 

EGR(Exhaust Gas Recirculation, 배기가스 재순환 장치)

 

배기가스의 일부를 흡기 쪽으로 되돌려 다시 한번 실린더 안에서 태우는 기술이다. DPF가 미세먼지 감소 기술이라면 이와 세트를 이루는 EGR은 질소산화물(NOx)를 줄이는 기술이다.

엔진에 신선한 공기 대신 산소가 적은 배기가스를 섞어 연소를 시키게 되어 전반적인 연소(폭발) 온도가 내려가 고온에서 더 발생하기 쉬운 질소산화물이 줄어들게 되는 원리다.

문제는 신선한 공기 대신 넣기에 출력과 연비가 떨어지고, 흡기기관이 미세먼지 때문에 오염되므로 연비와 출력을 유지하기 위해서는 주기적으로 청소를 해 줘야 한다.

 

EGR 시스템은 엔진 자체의 개량이 없을뿐더러 한번 태운 배기가스와 블로우 바이가스가 다시 흡기라인으로 이동하면서 흡기라인에 많은 찌꺼기가 쌓이게 된다. 연비저하는 물론 전체 흡기량, EGR 리턴량 등을 계산하기 힘들게 되어 불완전 연소를 더 심하게 일으키게 만들며, DPF와 흡기관을 빠르게 오염시키는 악순환을 만든다(SCR은 완전연소에 최대한 근접하게 되고 오염물질 중화에 추가 연료를 쓰지 않으니 연비 개선에 효과가 있다).

 

질소 감소 원리

질소는 가장 안정적인 기체 중 하나로, 공기 중의 산소와 화학 반응을 하려면 높은 고온과 고압이 필요하다. 디젤 엔진의 연소실은 압축비가 높고 연료의 에너지 밀도도 높고 고온에서 작동하는 연소실이 질소산화물이 발생조건을 갖추고 있다.

질소산화물을 줄이려면 고온이나 고압 둘 중 한 조건을 줄여야 한다. 디젤엔진에서 연료에 점화를 위해서는 고압을 포기할 수는 없다. 고온 조건을 없애기 위해서는 이미 한번 연소되고 나온 배기가스를 식혀(보통 수냉 냉각장치) 다시 연소실에 넣어준다.

배기가스가 온도를 낮춰주는 원리는 비열이 높은 물체는 같은 열을 받았을 때 온도 상승량이 더 적어진다(열역학). 배기가스에 있는 이산화탄소의 부피당 비열이 일반 공기보다 더 높다는 점을 이용한 것이다. 특히 압축비가 높은 디젤 엔진의 경우 이미 연료 분사량에 비해 흡기되는 공기의 양이 매우 많아서 배기가스가 더 많을 수 있기 때문에, 배기가스의 10% 정도만 재순환시키는 가솔린 엔진과는 달리 배기가스의 최대 50%까지 재순환시킨다.

 

EGR 수명

분리 청소해줘도 계속 반영구적으로 쓰기 어렵다. 반 소모품 같이 생각해야 한다.